A diferenza entre o polisilicio e o silicio monocristalino

O material de silicio é o material máis básico e central da industria dos semicondutores. O complexo proceso de produción da cadea da industria dos semicondutores tamén debería comezar coa produción de material de silicio básico.

Lámpada solar de xardín de silicio monocristalino

O silicio monocristalino é unha forma de silicio elemental. Cando o silicio elemental fundido solidifica, os átomos de silicio dispóñense nunha rede de diamante en moitos núcleos cristalinos. Se estes núcleos cristalinos medran en grans coa mesma orientación do plano cristalino, estes grans combinaranse en paralelo para cristalizar en silicio monocristalino.

O silicio monocristalino ten as propiedades físicas dun cuasi-metal e ten unha condutividade eléctrica débil, que aumenta coa temperatura. Ao mesmo tempo, o silicio monocristalino tamén ten unha condutividade semieléctrica significativa. O silicio monocristalino ultrapuro é un semicondutor intrínseco. A condutividade do silicio monocristalino ultrapuro pódese mellorar engadindo elementos traza ⅢA (como o boro) e formando semicondutores de silicio de tipo P. Por exemplo, a adición de elementos traza ⅤA (como o fósforo ou o arsénico) tamén pode mellorar o grao de condutividade, formando semicondutores de silicio de tipo N.

polisilicioluz solar

O polisilicio é unha forma de silicio elemental. Cando o silicio elemental fundido solidifica en condicións de superarrefriamento, os átomos de silicio dispóñense en moitos núcleos cristalinos en forma de rede de diamante. Se estes núcleos cristalinos medran en grans con diferente orientación cristalina, estes grans combínanse e cristalizan en polisilicio. Difire do silicio monocristalino, que se usa en electrónica e células solares, e do silicio amorfo, que se usa en dispositivos de película fina eluz de xardín con células solares

A diferenza e a conexión entre os dous

No silicio monocristalino, a estrutura cristalina é uniforme e pódese identificar pola súa aparencia externa uniforme. No silicio monocristalino, a rede cristalina de toda a mostra é continua e non ten límites de grans. Os monocristais grandes son extremadamente raros na natureza e difíciles de fabricar no laboratorio (véxase recristalización). Pola contra, as posicións dos átomos nas estruturas amorfas están restrinxidas a unha ordenación de curto alcance.

As fases policristalinas e subcristalinas constan dun gran número de cristais pequenos ou microcristais. O polisilicio é un material composto por moitos cristais de silicio máis pequenos. As células policristalinas poden recoñecer a textura por un efecto de lámina metálica visible. Os graos de semicondutores, incluído o polisilicio de grao solar, convértense en silicio monocristalino, o que significa que os cristais conectados aleatoriamente no polisilicio se converten nun monocristal grande. O silicio monocristalino úsase para fabricar a maioría dos dispositivos microelectrónicos baseados en silicio. O polisilicio pode alcanzar unha pureza do 99,9999 %. O polisilicio ultrapuro tamén se usa na industria dos semicondutores, como en varas de polisilicio de 2 a 3 metros de longo. Na industria microelectrónica, o polisilicio ten aplicacións tanto a escala macro como micro. Os procesos de produción de silicio monocristalino inclúen o proceso Czeckorasky, a fusión por zonas e o proceso Bridgman.

A diferenza entre o polisilicio e o silicio monocristalino maniféstase principalmente nas propiedades físicas. En termos de propiedades mecánicas e eléctricas, o polisilicio é inferior ao silicio monocristalino. O polisilicio pódese usar como materia prima para debuxar silicio monocristalino.

1. En termos de anisotropía das propiedades mecánicas, ópticas e térmicas, é moito menos obvio que o silicio monocristalino.

2. En termos de propiedades eléctricas, a condutividade eléctrica do silicio policristalino é moito menos significativa que a do silicio monocristalino, ou mesmo case non ten condutividade eléctrica.

3, en termos de actividade química, a diferenza entre os dous é moi pequena, xeralmente úsase máis polisilicio